JP2008122667A - Photosensitive resin composition and semiconductor device - Google Patents

Photosensitive resin composition and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2008122667A
JP2008122667A JP2006306477A JP2006306477A JP2008122667A JP 2008122667 A JP2008122667 A JP 2008122667A JP 2006306477 A JP2006306477 A JP 2006306477A JP 2006306477 A JP2006306477 A JP 2006306477A JP 2008122667 A JP2008122667 A JP 2008122667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
resin composition
bis
photosensitive resin
dianhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006306477A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Komatsu
博 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HD MicroSystems Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd filed Critical Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
Priority to JP2006306477A priority Critical patent/JP2008122667A/en
Publication of JP2008122667A publication Critical patent/JP2008122667A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition provided with excellent photosensitive characteristic and a semiconductor device. <P>SOLUTION: The photosensitive resin composition comprises a resin component (A) of which the alkali solubility changes under the action of acid, a photoreactive compound (B) which generates the above acid by a photoreaction, and a solvent (C), wherein a heat resistant resin compound comprising a polyimide precursor or polybenzoxazole precursor having an asymmetric carbon site represented by a general formula (1) is used as the resin component (A), wherein X<SB>1</SB>is a divalent to tetravalent organic group; Y<SB>1</SB>is a divalent to hexavalent organic group; p and q are each 0 or an integer of 1-4; R<SB>1</SB>is a hydrogen atom or a 1-20C organic group; l and m are each 0 or an integer of 1-2; and n is an integer of 2-1,000, provided that R<SB>1</SB>is hydrogen or a monovalent organic group. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、良好な絶縁性および機械的特性を有するとともに、優れた感光特性を持たせた感光性樹脂組成物及び該感光性樹脂組成物を用いた半導体デバイスに関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition having excellent insulating properties and mechanical characteristics and excellent photosensitive characteristics, and a semiconductor device using the photosensitive resin composition.

周知のように、半導体デバイス中の層間絶縁層などに使用される絶縁材料として、旧来、無機材料が使用されていた。近年にいたって、かかる無機材料の代わりに、ポリイミド樹脂等の耐熱性に優れた有機物材料が、その特性を活かして使用されてきている。   As is well known, an inorganic material has been conventionally used as an insulating material used for an interlayer insulating layer in a semiconductor device. In recent years, instead of such inorganic materials, organic materials having excellent heat resistance such as polyimide resins have been used taking advantage of their properties.

例えば、半導体集積回路の製造では、まず、半導体基板がその回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜が被覆され、露出した回路素子上に第1導体層が形成される。前記半導体基板上に層間絶縁膜層が形成され、次に、感光性樹脂膜が前記層間絶縁膜層上に形成され、この感光性樹脂膜に所定部分の前記層間絶縁膜層が露出するように窓が設けられる。この窓部分の層間絶縁膜層は、酸素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手段によって選択的にエッチングされ、孔があけられる。この孔から露出した前記第1導体層を腐食することなく、前記感光樹脂層のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光樹脂層が完全に除去される。さらに、前記層間絶縁層上に第2導体層を形成し、前記孔を介して前記第1導体層との電気的接続を行う。さらに、3層以上の多層配線構造を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を形成する。   For example, in the manufacture of a semiconductor integrated circuit, first, a semiconductor substrate is covered with a protective film such as a silicon oxide film except for a predetermined portion of the circuit element, and a first conductor layer is formed on the exposed circuit element. An interlayer insulating film layer is formed on the semiconductor substrate, and then a photosensitive resin film is formed on the interlayer insulating film layer so that a predetermined portion of the interlayer insulating film layer is exposed to the photosensitive resin film. Windows are provided. The interlayer insulating film layer in the window portion is selectively etched by a dry etching means using a gas such as oxygen or carbon tetrafluoride to form a hole. The photosensitive resin layer is completely removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer without corroding the first conductor layer exposed from the hole. Furthermore, a second conductor layer is formed on the interlayer insulating layer, and electrical connection with the first conductor layer is performed through the hole. Furthermore, when forming a multilayer wiring structure having three or more layers, the above steps are repeated to form each layer.

このような多岐に亘る工程、そして多種の材料の使用を前提とした半導体集積回路の製造においては、その製造コストの低減が求められており、その解決手段の一つとして、露光、現像によるパターン形成後も現像に必要であった部分のレジストを絶縁材料としてそのまま残して用いることができる耐熱感光性樹脂材料の開発が望まれていた。   In the manufacture of semiconductor integrated circuits based on such a wide variety of processes and the use of various materials, it is required to reduce the manufacturing cost. As one of the means for solving the problem, a pattern by exposure and development is required. It has been desired to develop a heat-resistant photosensitive resin material that can be used by leaving a part of the resist necessary for development after formation as an insulating material.

そうした要求に対して、最近では、半導体製造プロセス短縮のために、樹脂自体に感光性を付与し、塗布、露光、現像により容易にパターン化硬化膜の形成を可能とした感光性ポリイミド、ポリベンゾオキサゾールが、半導体デバイス用の絶縁材料として、主流となりつつある。従来の感光性ポリイミドとしては、有機溶媒を現像液とし、露光部を不溶化するネガ型が主流であり、例えば、ポリイミド前駆体の酸官能基に対し、感光基を有する化合物を付加もしくは混合する方法(特許文献1)などにより得られる感光性ポリイミドが光架橋反応によりコントラストを作り出すネガ型の感光性ポリイミドとして提案されている。   Recently, in order to shorten the semiconductor manufacturing process, photosensitive polyimide, polybenzoic acid, which can easily form a patterned cured film by coating, exposing, and developing, can be used to shorten the semiconductor manufacturing process. Oxazole is becoming the mainstream as an insulating material for semiconductor devices. As a conventional photosensitive polyimide, a negative type which uses an organic solvent as a developer and insolubilizes an exposed portion is mainly used. For example, a method of adding or mixing a compound having a photosensitive group to an acid functional group of a polyimide precursor The photosensitive polyimide obtained by (patent document 1) etc. is proposed as a negative photosensitive polyimide which produces contrast by photocrosslinking reaction.

一方、最近では、材料コストや環境保全の点からアルカリ水溶液現像の要求が高まって来ている。かかるアルカリ現像型の感光性樹脂材料としては、感光剤としてナフトキノンジアジド化合物を用い、酸官能基を有するポリベンゾオキサゾール前駆体をベース樹脂にしたもの(特許文献2)などが提案されている。   On the other hand, recently, there has been an increasing demand for alkaline aqueous solution development from the viewpoint of material cost and environmental conservation. As such an alkali development type photosensitive resin material, a material using a naphthoquinonediazide compound as a photosensitizer and a polybenzoxazole precursor having an acid functional group as a base resin has been proposed (Patent Document 2).

特開昭54−109828号公報JP-A-54-109828 特公平1−46862号公報Japanese Examined Patent Publication No. 1-46862

前記感光性樹脂は、パターン形成後に高温で熱処理されることで、必要な物性が付与された強靭な硬化膜を形成する。硬化膜の特性としては、優れた機械特性と熱特性が要求され、特に半導体用途などでは高い特性値が求められる。かかる特性値がさらに高められた優れた品質の感光性樹脂組成物の提供が望まれているのが、現状である。   The photosensitive resin is heat-treated at a high temperature after pattern formation, thereby forming a tough cured film having necessary physical properties. As the characteristics of the cured film, excellent mechanical characteristics and thermal characteristics are required, and high characteristic values are required particularly for semiconductor applications. At present, it is desired to provide a photosensitive resin composition of excellent quality in which such characteristic values are further enhanced.

本発明は、前記従来の事情に鑑みてなされたもので、その課題は、良好な絶縁性および機械的特性を有するとともに、優れた感光特性を持たせた感光性樹脂組成物及び該感光性樹脂組成物を用いた半導体デバイスを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and the subject thereof is a photosensitive resin composition having excellent insulating properties and mechanical characteristics, and excellent photosensitive characteristics, and the photosensitive resin. It is providing the semiconductor device using a composition.

前記課題を解決するために、本発明に係る感光性樹脂組成物は、樹脂成分(A)、光反応により酸を発生する光反応性化合物(B)、および溶媒(C)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、前記樹脂成分(A)が、不斉炭素部位を有し、かつ下記一般式(1):

Figure 2008122667
(式中、X1は2〜4価の有機基、Y1は2〜6価の有機基、p、qは0または1から4の整数、R1は水素原子または炭素数1〜20の有機基であり、l、mは0または1〜2までの整数、nは2〜1000の整数である。ただし、R1は水素または1価の有機基である。)で示される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体あるいはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、および前記2種の前駆体の混合物から選ばれる少なくとも一種からなる耐熱樹脂であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a photosensitive resin composition according to the present invention comprises a resin component (A), a photoreactive compound (B) that generates an acid by photoreaction, and a solvent (C). A photosensitive resin composition, wherein the resin component (A) has an asymmetric carbon moiety and has the following general formula (1):
Figure 2008122667
(In the formula, X 1 is a divalent to tetravalent organic group, Y 1 is a divalent to hexavalent organic group, p and q are 0 or an integer of 1 to 4, and R 1 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 20) An organic group, l and m are 0 or an integer from 1 to 2, and n is an integer from 2 to 1000, provided that R 1 is hydrogen or a monovalent organic group. It is a heat-resistant resin comprising at least one selected from a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, a copolymer of these two precursors, and a mixture of the two precursors.

前記光反応性化合物(B)としては、光反応によりカルボキシル基を発生させる化合物であることが、望ましい。   The photoreactive compound (B) is preferably a compound that generates a carboxyl group by photoreaction.

また、本発明に係る半導体デバイスは、前記本発明の感光性樹脂組成物により絶縁部分が形成されていることを特徴とする。   Moreover, the semiconductor device according to the present invention is characterized in that an insulating portion is formed by the photosensitive resin composition of the present invention.

本発明により、良好な絶縁特性および機械特性を有するとともに、優れた感光特性を持たせた感光性樹脂組成物と、この感光性樹脂組成物を絶縁部分に用いた絶縁特性および機械特性に優れた半導体デバイスを安価に提供することが可能となった。   According to the present invention, a photosensitive resin composition having excellent insulating characteristics and mechanical characteristics, and having excellent photosensitive characteristics, and excellent insulating characteristics and mechanical characteristics using the photosensitive resin composition as an insulating portion. It has become possible to provide semiconductor devices at low cost.

本発明にかかる樹脂組成物は、前述のように、樹脂成分(A)、光反応により酸を発生する光反応性化合物(B)、および溶媒(C)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、前記樹脂成分(A)が、不斉炭素部位を有し、かつ前記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体あるいはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、および前記2種の前駆体の混合物から選ばれる少なくとも一種からなる耐熱樹脂であることを特徴とする。
以下に、前記各成分について、詳述する。
As described above, the resin composition according to the present invention includes a resin component (A), a photoreactive compound (B) that generates an acid by photoreaction, and a solvent (C). The resin component (A) has an asymmetric carbon moiety and has a repeating unit represented by the general formula (1), a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, and these two kinds of precursors And a heat-resistant resin comprising at least one selected from the above-mentioned copolymer and a mixture of the two precursors.
Below, each said component is explained in full detail.

(樹脂成分(A))
本発明における前記樹脂成分(A)は、例えば、テトラカルボン酸二無水物および/もしくはジカルボン酸および/もしくは酸官能基を有するジカルボン酸と、ジアミンおよび/もしくは酸官能基を有するジアミンをポリマー構成要素としたポリイミド前駆体あるいはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、または前記2種の前駆体の混合物などの耐熱樹脂である。
(Resin component (A))
In the present invention, the resin component (A) is composed of, for example, a tetracarboxylic dianhydride and / or a dicarboxylic acid and / or a dicarboxylic acid having an acid functional group and a diamine and / or a diamine having an acid functional group. A heat-resistant resin such as a polyimide precursor or polybenzoxazole precursor, a copolymer of these two precursors, or a mixture of the two precursors.

前記一般式(1)中のX1で示した2〜4価の有機基を有する化合物としては、テトラカルボン酸二無水物および/もしくは一般的なジカルボン酸および/もしくは酸官能基を有するジカルボン酸からなるものが挙げられる。 Examples of the compound having a divalent to tetravalent organic group represented by X 1 in the general formula (1) include a tetracarboxylic dianhydride and / or a general dicarboxylic acid and / or a dicarboxylic acid having an acid functional group. The thing which consists of is mentioned.

上記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物等を挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。なお、本発明で使用可能な上記テトラカルボン酸二無水物は、必ずしもここに挙げられたものに限定されるわけではない。   Examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. Acid dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 ′ -Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1 -Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, Screw (2,3 Dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetra Carboxylic dianhydride, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetra Carboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenyl Examples thereof include silanetetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride. These are used alone or in combination of two or more. In addition, the said tetracarboxylic dianhydride which can be used by this invention is not necessarily limited to what was mentioned here.

上記テトラカルボン酸二無水物の具体的候補化合物のうち、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンが、耐熱性の高い良好な膜物性を得る上で好ましい。   Among the specific candidate compounds for the tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′- Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3 , 3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, N- (Trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane is preferred for obtaining good film properties with high heat resistance.

前記一般式(1)中のX1で示した2〜4価の有機基を有する化合物である上記一般的なジカルボン酸(他に酸官能基をもたないもの)としては、例えば、3−フルオロイソフタル酸、2−フルオロイソフタル酸、3−フルオロフタル酸、2−フルオロフタル酸、2,4,5,6−テトラフルオロイソフタル酸、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸、パーフルオロスベリン酸、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−オキシジフェニル−1,1’−ジカルボン酸等を挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。なお、本発明で使用可能な上記ジカルボン酸は、必ずしもここに挙げられたものに限定されるわけではない。これらジカルボン酸のうち、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−オキシジフェニル−1,1’−ジカルボン酸が、耐熱性の高い良好な膜物性を得る上で好ましい。 Examples of the above-mentioned general dicarboxylic acid (having no other acid functional group) which is a compound having a divalent to tetravalent organic group represented by X 1 in the general formula (1) include, for example, 3- Fluoroisophthalic acid, 2-fluoroisophthalic acid, 3-fluorophthalic acid, 2-fluorophthalic acid, 2,4,5,6-tetrafluoroisophthalic acid, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid, 4, 4′-hexafluoroisopropylidenediphenyl-1,1′-dicarboxylic acid, perfluorosuberic acid, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-biphenylenedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 4 , 4′-oxydiphenyl-1,1′-dicarboxylic acid and the like. These are used alone or in combination of two or more. In addition, the said dicarboxylic acid which can be used by this invention is not necessarily limited to what was mentioned here. Of these dicarboxylic acids, terephthalic acid, isophthalic acid, and 4,4′-oxydiphenyl-1,1′-dicarboxylic acid are preferable for obtaining good film properties with high heat resistance.

また、前記一般式(1)中のX1で示した2〜4価の有機基を有する化合物として、本発明の樹脂組成物のアルカリ溶解性を調整するために、アルカリ溶解性を示す酸官能基を有するジカルボン酸を用いることができる。かかる酸官能基を有するジカルボン酸としては、例えば、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N−(トリメリット酸二無水物)−4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N−(トリメリット酸二無水物)−2,4−ジアミノフェノール、N−(トリメリット酸二無水物)−2,5−ジアミノフェノール、N−(トリメリット酸二無水物)−1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。なお、本発明で使用可能な上記酸官能基を有するジカルボン酸は、必ずしもここに挙げられたものに限定されるわけではない。 Moreover, in order to adjust the alkali solubility of the resin composition of this invention as a compound which has a 2-4 tetravalent organic group shown by X < 1 > in the said General formula (1), the acid functionality which shows alkali solubility. A dicarboxylic acid having a group can be used. Examples of the dicarboxylic acid having an acid functional group include N- (trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N- (trimellitic acid). Dianhydride) -2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N- (trimellitic dianhydride) -4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, N -(Trimellitic dianhydride) -2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, N- (trimellitic dianhydride) -2,2'-bis (3-amino- 4-hydroxyphenyl) ether, N- (trimellitic dianhydride) -2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N- (trimellitic dianhydride) -2,4 -Diaminopheno And N- (trimellitic dianhydride) -2,5-diaminophenol, N- (trimellitic dianhydride) -1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, and the like. These are used alone or in combination of two or more. The dicarboxylic acid having an acid functional group that can be used in the present invention is not necessarily limited to those listed here.

上記酸官能基を有するジカルボン酸のうち、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N−(トリメリット酸二無水物)−4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、N−(トリメリット酸二無水物)−2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンが、耐熱性の高い良好な膜物性を得る上で好ましい。   Among the dicarboxylic acids having an acid functional group, N- (trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N- (trimellitic dianhydride Product) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N- (trimellitic dianhydride) -4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, N- ( Trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, N- (trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-) Hydroxyphenyl) ether and N- (trimellitic dianhydride) -2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane are preferred for obtaining good film properties with high heat resistance.

前記不斉炭素を有するポリイミド前駆体もしくはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、および前記2種の前駆体の混合物から選ばれる少なくとも1種である耐熱樹脂(樹脂成分(A))における不斉炭素は、不斉炭素部位を有する酸成分を用いることで導入可能となる。不斉炭素部位を有する酸成分としては、例えば、(R)−(−)−シトラマル酸、(S)−(+)−シトラマル酸、D−マリック酸、(−)−樟脳酸、(+)−樟脳酸、ジパラトルオイル−D−酒石酸、ジパラトルオイル−L−酒石酸、ジベンゾイル−D−酒石酸、ジベンゾイル−L−酒石酸、ジパラアニソイル−D−酒石酸、ジパラアニソイル−L−酒石酸、(R)−スピロ−[3,3]−ヘプタン−2,6−カルボン酸、(S)−スピロ−[3,3]−ヘプタン−2,6−カルボン酸、(−)−カンファン酸などが挙げられる。これらのうち(−)−樟脳酸、(+)−樟脳酸、(R)−スピロ−[3,3]−ヘプタン−2,6−カルボン酸、(S)−スピロ−[3,3]−ヘプタン−2,6−カルボン酸、(−)−カンファン酸が、良好な膜物性を得る上で好ましい。   A heat-resistant resin (resin component (1)) selected from the polyimide precursor or polybenzoxazole precursor having an asymmetric carbon, a copolymer of these two precursors, and a mixture of the two precursors. The asymmetric carbon in A)) can be introduced by using an acid component having an asymmetric carbon moiety. Examples of the acid component having an asymmetric carbon moiety include (R)-(−)-citramalic acid, (S)-(+)-citramalic acid, D-malic acid, (−)-camphoric acid, (+) Camphoric acid, diparatoluoyl-D-tartaric acid, diparatoluoyl-L-tartaric acid, dibenzoyl-D-tartaric acid, dibenzoyl-L-tartaric acid, diparaanisoyl-D-tartaric acid, diparaanisoyl-L-tartaric acid, (R) -spiro- [3,3] -Heptane-2,6-carboxylic acid, (S) -spiro- [3,3] -heptane-2,6-carboxylic acid, (-)-camphanic acid and the like. Of these, (-)-camphoric acid, (+)-camphoric acid, (R) -spiro- [3,3] -heptane-2,6-carboxylic acid, (S) -spiro- [3,3]- Heptane-2,6-carboxylic acid and (-)-camphanic acid are preferred for obtaining good film properties.

これらの不斉炭素部位を有する酸成分は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。これら不斉炭素部位を有する酸成分の使用量は、前記X1を有するテトラカルボン酸二無水物および/もしくはジカルボン酸および/もしくは酸官能基を有するジカルボン酸成分100重量部に対して、通常1種類につき、1〜40重量部、組み合わせる場合は合計で1〜50重量部とされる。より好ましくは3〜20重量部の範囲で配合すると良い。 These acid components having an asymmetric carbon moiety are used alone or in combination of two or more. The amount of the acid component having an asymmetric carbon moiety is usually 1 with respect to 100 parts by weight of the tetracarboxylic dianhydride having X 1 and / or dicarboxylic acid and / or dicarboxylic acid component having an acid functional group. 1 to 40 parts by weight per type, and 1 to 50 parts by weight in total when combined. More preferably, it is good to mix | blend in 3-20 weight part.

前記一般式(1)中のY1で表される2〜6価の有機基を有する化合物としては、一般的なジアミン(酸官能基を持たないもの)が挙げられる。このジアミンとしては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジ(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。なお、本発明で使用可能な上記ジアミンは、必ずしもここに挙げられたものに限定されるわけではない。これらのうち4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニルが、耐熱性の高い良好な膜物性を得る上で好ましい。 Examples of the compound having a divalent to hexavalent organic group represented by Y 1 in the general formula (1) include general diamines (having no acid functional group). Examples of the diamine include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, m-phenylenediamine, and p-phenylenediamine. 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-di Tyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 3,3′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 3,3′-tetraethyl-4,4′-diaminobiphenyl 2,2′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-di (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl Etc. These are used alone or in combination of two or more. In addition, the said diamine which can be used by this invention is not necessarily limited to what was mentioned here. Among these, 4,4'-diaminodiphenyl ether, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl is preferred for obtaining good film properties with high heat resistance.

また、アルカリ溶解性を調整するために、前記一般的なジアミンの他にアルカリ溶解性を示す酸官能基を有するジアミンを用いることができる。かかる酸官能基を有するジアミンとしては、例えば、2,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、3,3’−ジアミノビフェニル−5,5’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル−5,5’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルメタン−5,5’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン−5,5’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド−5,5’−ジカルボン酸またはそれらの異性体のようにカルボキシル基を1つ以上もつものか;あるいは4,4’−ジアミノ−2,2’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4−ジアミノフェノール、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−2,4−ジアミノフェノール、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−2,4−ジアミノフェノール、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼンのようなフェノール基を有するもの等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。なお、本発明で使用可能な上記酸官能基を有するジアミンとしては、必ずしもここに挙げられたものに限定されるわけではない。   Moreover, in order to adjust alkali solubility, the diamine which has an acid functional group which shows alkali solubility other than the said general diamine can be used. Examples of the diamine having an acid functional group include 2,4-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, 3,3′-diaminobiphenyl-5,5′-dicarboxylic acid, and 4,4′-diamino. Diphenyl ether-5,5′-dicarboxylic acid, 4,4′-diaminodiphenylmethane-5,5′-dicarboxylic acid, 4,4′-diaminodiphenylsulfone-5,5′-dicarboxylic acid, 4,4′-diaminodiphenyl Those having one or more carboxyl groups such as sulfide-5,5′-dicarboxylic acid or isomers thereof; or 4,4′-diamino-2,2′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino- 3,3′-dihydroxybiphenyl, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2′-bis (3-amino -4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, oxybis (3-amino-4-hydroxyphenyl), bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4-diaminophenol, 1,4-diamino-2, 5-dihydroxybenzene, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) -3,3′-dihydroxybiphenyl, N, N ′-(3-aminophenylcarbonyl) -3,3′-dihydroxybiphenyl, N, N '-(4-aminophenylcarbonyl) 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N, N'-(3-aminophenylcarbonyl) 2,2'-bis (3- Amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) 2 2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N, N ′-(3-aminophenylcarbonyl) 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N, N ′ -(4-aminophenylcarbonyl) -oxybis (3-amino-4-hydroxyphenyl), N, N '-(3-aminophenylcarbonyl) -oxybis (3-amino-4-hydroxyphenyl), N, N' -(4-aminophenylcarbonyl) -bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, N, N '-(3-aminophenylcarbonyl) -bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) -2,4-diaminophenol, N, N ′-(3-aminophenylcarbonyl) -2,4- Diaminophenol, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) -1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, N, N ′-(3-aminophenylcarbonyl) -1,4-diamino-2, Examples thereof include those having a phenol group such as 5-dihydroxybenzene. These are used alone or in combination of two or more. The diamine having an acid functional group that can be used in the present invention is not necessarily limited to those listed here.

上記酸官能基を有するジアミンのうち、3,5−ジアミノ安息香酸およびフェノール基を有する4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4−ジアミノフェノール、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−オキシビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)、N,N’−(4−アミノフェニルカルボニル)−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N,N’−(3−アミノフェニルカルボニル)−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホンが、良好なアルカリ現像特性を得る上で好ましい。   Among the diamines having an acid functional group, 3,4-diaminobenzoic acid and 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl having a phenol group, 2,2′-bis (3-amino-4- Hydroxyphenyl) propane, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, oxybis (3-amino-4-hydroxyphenyl), bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4-diaminophenol, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) -3,3′-dihydroxybiphenyl, N, N ′-(3-amino Phenylcarbonyl) -3,3′-dihydroxybiphenyl, N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) 2,2′-bi (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N, N ′-(3-aminophenylcarbonyl) 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, N, N ′ -(4-aminophenylcarbonyl) 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, N, N '-(3-aminophenylcarbonyl) 2,2'-bis (3-amino-4) -Hydroxyphenyl) propane, N, N '-(4-aminophenylcarbonyl) -oxybis (3-amino-4-hydroxyphenyl), N, N'-(3-aminophenylcarbonyl) -oxybis (3-amino- 4-hydroxyphenyl), N, N ′-(4-aminophenylcarbonyl) -bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) Hong, N, N '- (3-aminophenyl-carbonyl) - bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone is preferred for obtaining good alkali developing properties.

前記不斉炭素を有するポリイミド前駆体もしくはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、および前記2種の前駆体の混合物から選ばれる少なくとも1種である耐熱樹脂(樹脂成分(A))における不斉炭素は、不斉炭素部位を有するジアミン成分を用いることで導入可能となる。不斉炭素部位を有するジアミン成分としては、例えば、(R)−(+)−1,1−ビナフチル−2,2−ジアミン、(S)−(−)−1,1−ビナフチル−2,2−ジアミン、(+)−1,2−ジフェニル−1,2−エタンジアミン、(−)−1,2−ジフェニル−1,2−エタンジアミンなどが挙げられる。   A heat-resistant resin (resin component (1)) selected from the polyimide precursor or polybenzoxazole precursor having an asymmetric carbon, a copolymer of these two precursors, and a mixture of the two precursors. The asymmetric carbon in A)) can be introduced by using a diamine component having an asymmetric carbon moiety. Examples of the diamine component having an asymmetric carbon moiety include (R)-(+)-1,1-binaphthyl-2,2-diamine, (S)-(−)-1,1-binaphthyl-2,2 -Diamine, (+)-1,2-diphenyl-1,2-ethanediamine, (-)-1,2-diphenyl-1,2-ethanediamine and the like.

これらの不斉炭素部位を有するジアミン成分は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。これらの不斉炭素部位を有するジアミン成分の使用量は、前記Y1を有するジアミンおよび/もしくは酸官能基を有するジアミン成分100重量部に対して、通常1種類につき、1〜20重量部、組み合わせる場合は合計で1〜30重量部とされる。より好ましくは3〜20重量部の範囲で配合すると良い。 These diamine components having an asymmetric carbon moiety are used alone or in combination of two or more. The amount of the diamine component having an asymmetric carbon moiety is usually 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diamine having Y 1 and / or the acid functional group. In this case, the total amount is 1 to 30 parts by weight. More preferably, it is good to mix | blend in 3-20 weight part.

これらテトラカルボン酸二無水物および/もしくは一般的なジカルボン酸および/もしくは酸官能基を有するジカルボン酸と、一般的なジアミンおよび/もしくは酸官能基を有するジアミンを重合させることで、本発明の樹脂成分(A)である酸性官能基および/またはその誘導置換基を有する耐熱樹脂を得ることができる。例えば、テトラカルボン酸二無水物と一般的なジアミンおよび/もしくは酸官能基を有するジアミンを重合させることで、ポリイミド前駆体を得ることができる。また、活性化エステル化されたジカルボン酸および/もしくは酸官能基を有するジカルボン酸とフェノール酸官能基を有するジアミンを重合させることで、ポリベンゾオキサゾール前駆体を得ることができる。さらに、テトラカルボン酸二無水物および/もしくはジカルボン酸および/もしくは活性エステル化された酸官能基を有するジカルボン酸と、ジアミンおよび/もしくは酸官能基を有するジアミンを共重合させることでポリイミド/ポリベンゾオキサゾール前駆体の共重合体を得ることができる。   The resin of the present invention is obtained by polymerizing these tetracarboxylic dianhydrides and / or general dicarboxylic acids and / or dicarboxylic acids having acid functional groups with general diamines and / or diamines having acid functional groups. A heat-resistant resin having an acidic functional group and / or a derivative substituent thereof as the component (A) can be obtained. For example, a polyimide precursor can be obtained by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a general diamine and / or a diamine having an acid functional group. Further, a polybenzoxazole precursor can be obtained by polymerizing an activated esterified dicarboxylic acid and / or a dicarboxylic acid having an acid functional group and a diamine having a phenolic acid functional group. Furthermore, a tetracarboxylic dianhydride and / or a dicarboxylic acid and / or a dicarboxylic acid having an active esterified acid functional group and a diamine and / or a diamine having an acid functional group are copolymerized to obtain a polyimide / polybenzoic acid. An oxazole precursor copolymer can be obtained.

前記一般式(1)中のR1で示す水素原子または炭素数1〜20の有機基のような官能基を部分的に導入することで、本発明の樹脂組成物の現像時溶解性の制御、および/または光反応を利用したパターン加工が可能となる。前記官能基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、シクロプロぺニル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキセニル、ノルボルニル、ノルボルネニル、アダマンチル、ベンジル、p−ニトロベンジル、トリフルオロメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル、ベンゾキシメチル、テトラヒドロピラニル、エトキシテトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニル、2−トリメチルシリルエトキシメチル、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、3−オキソシクロヘキシル、9−フルオレニルメチル、メチルチオメチル、アリルアルコール、2−メチル−2−プロペン−1−オル、クロチルアルコール、3−ブテン−1−オル、3−ブテン−2−オル、3−メチル−2−ブテン−1−オル、2−メチル−3−ブテン−1−オル、3−メチル−3−ブテン−1−オル、2−メチル−3−ブテン−2−オル、2−ペンテン−1−オル、4−ペンテン−1−オル、3−ペンテン−2−オル、4−ペンテン−2−オル、1−ペンテン−3−オル、4−メチル−3−ペンテン−1−オル、3−メチル−1−ペンテン−3−オル、2−へキセン−1−オル、3−ヘキセン−1−オル、4−ヘキセン−1−オル、5−ヘキセン−1−オル、1−ヘキセン−3−オル、1−ヘプタン−3−オル、6−メチル−5−ヘプタン−2−オル、1−オクタン−3−オル、シトロネロール、3−ノネン−1−オル、5−デカン−1−オル、9−デカン−1−オル、7−デカン−1−オル、1,4−ペンタジエン−3−オル、2,4−ヘキサジエン−1−オル、1,5−ヘキサジエン−3−オル、1,6−ヘプタジエン−4−オル、2,4−ジメチル−2,6−ヘプタジエン−1−オル、ネロール、ゲラニオール、リナロール、2−シクロヘキセン−1−オル、3−シクロヘキセン−1−メタノール、イソプレゴール、5−ノルボルネン−2−オル、5−ノルボルネン−2−メタノール、エチレングリコールビニルエーテル、1,4−ブタンジオールビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、カプロラクトン2−(メタクリロイロキシ)エチルエステル、ジカプロラクトン2−(メタクリロイロキシ)エチルエステル、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。なお、本発明で使用可能な上記官能基としては、必ずしもここに挙げられたものに限定されわけではない。これら官能基を部分的に導入することで、本発明の樹脂組成物のアルカリ可溶性を制御することもできる。また、前記樹脂成分(A)を構成する重合体の末端に酸性官能基を有する場合には、これら酸性官能基を導入することも可能である。 Control of solubility during development of the resin composition of the present invention by partially introducing a functional group such as a hydrogen atom represented by R 1 in the general formula (1) or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. And / or pattern processing utilizing photoreaction is possible. Examples of the functional group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, cyclopropenyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexylmethyl, cyclohexenyl, norbornyl, norbornenyl, adamantyl, Benzyl, p-nitrobenzyl, trifluoromethyl, methoxyethyl, ethoxyethyl, methoxymethyl, ethoxymethyl, methoxyethoxymethyl, benzoxymethyl, tetrahydropyranyl, ethoxytetrahydropyranyl, tetrahydrofuranyl, 2-trimethylsilylethoxymethyl, trimethylsilyl , T-butyldimethylsilyl, 3-oxocyclohexyl, 9-fluorenylmethyl, methylthiomethyl, allyl alcohol, 2-methyl-2-propyl Pen-1-ol, crotyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3-buten-2-ol, 3-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol, 2-methyl-3-buten-2-ol, 2-penten-1-ol, 4-penten-1-ol, 3-penten-2-ol, 4- Penten-2-ol, 1-penten-3-ol, 4-methyl-3-penten-1-ol, 3-methyl-1-penten-3-ol, 2-hexen-1-ol, 3-hexene -1-ol, 4-hexen-1-ol, 5-hexen-1-ol, 1-hexen-3-ol, 1-heptane-3-ol, 6-methyl-5-heptan-2-ol, -Octane-3-ol, citronellol, 3-nonen-1-ol, 5-decane-1 Ol, 9-decan-1-ol, 7-decan-1-ol, 1,4-pentadien-3-ol, 2,4-hexadien-1-ol, 1,5-hexadien-3-ol, 1, 6-heptadiene-4-ol, 2,4-dimethyl-2,6-heptadien-1-ol, nerol, geraniol, linalool, 2-cyclohexen-1-ol, 3-cyclohexene-1-methanol, isopulegol, 5- Norbornene-2-ol, 5-norbornene-2-methanol, ethylene glycol vinyl ether, 1,4-butanediol vinyl ether, 1,6-hexanediol vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2 -Hydroxyethyl methacrylate, 3- Hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate, pentaerythritol triacrylate, caprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl ester, dicaprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl Examples thereof include esters, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate and the like. The functional groups that can be used in the present invention are not necessarily limited to those listed here. By partially introducing these functional groups, the alkali solubility of the resin composition of the present invention can be controlled. Moreover, when it has an acidic functional group at the terminal of the polymer which comprises the said resin component (A), it is also possible to introduce | transduce these acidic functional groups.

上記具体的な官能基のうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、メトキシエチル、エトキシエチル、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル、テトラヒドロピラニル、エトキシテトラヒドロピラニル,テトラヒドロフラニルが、本発明の樹脂組成物の溶解性を良好に制御する上で好ましい。   Among the above specific functional groups, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, methoxyethyl, ethoxyethyl, methoxymethyl, ethoxymethyl, methoxyethoxymethyl, tetrahydropyranyl, ethoxy Tetrahydropyranyl and tetrahydrofuranyl are preferred for favorably controlling the solubility of the resin composition of the present invention.

また、前記一般式(1)中のR2に、一般式(1)中の前記R1に導入可能とした前記官能基と同種の官能基を導入することで、本発明の樹脂組成物の現像時溶解性の制御、および/または光反応を利用したパターン加工が可能となる。また、これら官能基を部分的に導入することで、本発明の樹脂組成物のアルカリ可溶性を制御することもできる。さらに、前記樹脂成分(A)を構成する重合体の末端に酸性官能基を有する場合には、これら酸性官能基を導入することも可能である。 In addition, by introducing into the R 2 in the general formula (1) a functional group of the same type as the functional group that can be introduced into the R 1 in the general formula (1), the resin composition of the present invention It becomes possible to control solubility during development and / or pattern processing utilizing photoreaction. Moreover, alkali solubility of the resin composition of the present invention can be controlled by partially introducing these functional groups. Furthermore, when an acidic functional group is present at the terminal of the polymer constituting the resin component (A), it is possible to introduce these acidic functional groups.

また、本発明の樹脂成分(A)は、その末端部がアミン官能基および/またはその誘導置換基、または酸性官能基および/またはその誘導置換基、またはそれら少なくとも一つを有する重合体、すなわち、その末端部の基として前記官能基および置換基が組み合わされた重合体のいずれかである。末端部のアミン官能基が一級アミンである場合には、副反応により感光性樹脂組成物の安定性が劣化するため、アミン官能基上の二つ水素原子のうち少なくとも一つは他原子もしくは他官能基で置換されている方が、感光性樹脂組成物としての安定性を得る上で好ましい。その置換割合は30%〜100%の範囲である方が十分な安定性を得る上でより好ましい。   Further, the resin component (A) of the present invention is a polymer having an amine functional group and / or a derived substituent thereof, an acidic functional group and / or a derived substituent thereof, or at least one of them, that is, , Any of polymers in which the functional group and the substituent are combined as a terminal group. When the amine functional group at the terminal is a primary amine, the stability of the photosensitive resin composition deteriorates due to side reactions, so at least one of the two hydrogen atoms on the amine functional group is another atom or other atom. Substitution with a functional group is preferred for obtaining stability as a photosensitive resin composition. The substitution ratio is more preferably in the range of 30% to 100% in order to obtain sufficient stability.

前記アミン官能基から誘導される窒素上置換基としては、水素、アミド、イミド、カーバメイト、スルホニル、スルフェニル、ホスフィニル、アルキルシリルなどが挙げられる。これらのうち、アミド、イミド、カーバメイト、スルホニルが、より優れた硬化樹脂性質を得る点で好ましい。これら置換基は、下記一般式(2)〜(5)で表される。   Examples of substituents on nitrogen derived from the amine functional group include hydrogen, amide, imide, carbamate, sulfonyl, sulfenyl, phosphinyl, alkylsilyl and the like. Of these, amide, imide, carbamate, and sulfonyl are preferable in terms of obtaining more excellent cured resin properties. These substituents are represented by the following general formulas (2) to (5).

Figure 2008122667
(各式中、R3は1価の有機基であり、炭素原子数は1〜20のものが好ましい。式(3)中において、X3は酸素、硫黄もしくは窒素原子であり、X3が酸素原子もしくは硫黄原子の場合はn=1、窒素原子の場合はn=2である。)
Figure 2008122667
(In each formula, R 3 is a monovalent organic group and preferably has 1 to 20 carbon atoms. In formula (3), X 3 is an oxygen, sulfur or nitrogen atom, and X 3 is (In the case of an oxygen atom or a sulfur atom, n = 1, and in the case of a nitrogen atom, n = 2.)

上記R3としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、シクロプロぺニル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキセニル、ノルボルニル、ノルボルネニル、アダマンチル、ベンジル、p−ニトロベンジル、トリフルオロメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル、ベンゾキシメチル、エトキシテトラヒドロピラニル,テトラヒドロフラニル、2−トリメチルシリルエトキシメチル、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、3−オキソシクロヘキシル、9−フルオレニルメチル、メチルチオメチルなどが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されない。 Examples of R 3 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, cyclopropenyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexylmethyl, cyclohexenyl, norbornyl, norbornenyl, adamantyl, Benzyl, p-nitrobenzyl, trifluoromethyl, methoxyethyl, ethoxyethyl, methoxymethyl, ethoxymethyl, methoxyethoxymethyl, benzoxymethyl, ethoxytetrahydropyranyl, tetrahydrofuranyl, 2-trimethylsilylethoxymethyl, trimethylsilyl, t-butyl Examples include, but are not necessarily limited to, dimethylsilyl, 3-oxocyclohexyl, 9-fluorenylmethyl, methylthiomethyl and the like.

上記酸性官能基および/またはその誘導置換基としては、前述の一般式(1)のR1、R2に示されるものが用いられる。 As the acidic functional group and / or a derivative substituent thereof, those represented by R 1 and R 2 in the above general formula (1) are used.

(光反応性化合物(B))
本発明の樹脂組成物に使用される光反応性化合物(B)は、感光剤であり、光の照射を受けると、酸を発生させる特性を有しており、本発明の樹脂組成物の光照射部におけるアルカリ水溶液への可溶性を増大させる機能を果たす成分である。その種類としては、o−キノンジアジド化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などが挙げられ、ここに挙げられた化合物に限らず、光により酸を発生する化合物であれば使用できる。
(Photoreactive compound (B))
The photoreactive compound (B) used in the resin composition of the present invention is a photosensitizer and has a property of generating an acid when irradiated with light. The light of the resin composition of the present invention It is a component that fulfills the function of increasing the solubility in an alkaline aqueous solution in the irradiated part. Examples of the type include o-quinonediazide compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and the like. The compounds are not limited to those listed here, and any compound that generates an acid by light can be used.

上記o−キノンジアジド化合物は、例えば、o−キノンジアジドスルホニルクロリド類とヒドロキシ化合物、アミノ化合物などとを脱塩酸剤の存在下で縮合反応させることで得られる。   The o-quinonediazide compound can be obtained, for example, by subjecting o-quinonediazidesulfonyl chlorides to a hydroxy compound, an amino compound or the like in the presence of a dehydrochlorinating agent.

上記o−キノンジアジドスルホニルクロリド類としては、例えば、ベンゾキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリド等が使用できるが、必ずしもここに挙げられたものに限定されない。   Examples of the o-quinonediazide sulfonyl chlorides include benzoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride, naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl chloride, and naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride. Can be used, but are not necessarily limited to those listed here.

上記o−キノンジアジドスルホニルクロリド類と反応させる化合物としては、感光特性の点から、ヒドロキシ化合物が好ましく、かかるヒドロキシ化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、ビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’,3’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン,2,3,4,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、4b,5,9b,10−テトラヒドロ−1,3,6,8−テトラヒドロキシ−5,10−ジメチルインデノ[2,1−a]インデン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどが使用できる。かかるヒドロキシ化合物は、必ずしもここに挙げられたものに限定されない。   The compound to be reacted with the o-quinonediazide sulfonyl chloride is preferably a hydroxy compound from the viewpoint of photosensitive properties. Examples of the hydroxy compound include hydroquinone, resorcinol, pyrogallol, bisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) methane. 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetra Hydroxybenzophenone, 2,3,4,2 ′, 3′-pentahydroxybenzophenone, 2,3,4,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) Methane, bis (2,3,4-trihydroxyphene Propane, 4b, 5,9b, 10-tetrahydro-1,3,6,8-tetrahydroxy-5,10-dimethylindeno [2,1-a] indene, tris (4-hydroxyphenyl) methane, Tris (4-hydroxyphenyl) ethane or the like can be used. Such hydroxy compounds are not necessarily limited to those listed here.

また、上記アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などとしては、例えば、ベンゼンジアゾニウム−p−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウム9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホナート、トリス(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、N−ナフタルイミドトリフルオロメタンスルホナート、p−ニトロベンジル−9,10−ジメトキシアントラセンー2−スルホナート、4−メトキシ−α―[[[(4−メチルフェニル)スルホニル]オキシ]イミノ]ベンゼンアセトニトリル、2−(2’−フリルエテニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが使用できる。かかるアリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などは、必ずしもここに挙げられたものに限定されない。   Examples of the aryldiazonium salt, diaryliodonium salt, triarylsulfonium salt include benzenediazonium-p-toluenesulfonate, diphenyliodonium 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate, and tris (4-t-butylphenyl). ) Sulfonium trifluoromethanesulfonate, N-naphthalimide trifluoromethanesulfonate, p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate, 4-methoxy-α-[[[(4-methylphenyl) sulfonyl] oxy] Imino] benzeneacetonitrile, 2- (2′-furylethenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine and the like can be used. Such aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts and the like are not necessarily limited to those listed here.

これらの感光剤(B)は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。感光剤(B)の使用量は前記樹脂成分(A)の100重量部に対して、通常1種類につき、0.1〜40重量部、組み合わせる場合は合計で0.1〜40重量部とされる。より好ましくは1〜20重量部の範囲で配合すると良い。   These photosensitizers (B) are used alone or in combination of two or more. The amount of the photosensitizer (B) used is usually 0.1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component (A), and 0.1 to 40 parts by weight in total when combined. The More preferably, it is good to mix | blend in the range of 1-20 weight part.

本発明における溶媒(C)としては,ガンマブチロラクトン,N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、ジメチルイミダゾリジノン、N−アセチル−ε−カプロラクタム等の極性溶媒が好ましく、その他、これらの極性溶媒以外に、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、より具体的には、例えば、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等も使用することができる。これらの有機溶媒は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。ただし、本発明に使用可能な溶媒(C)は、本発明の感光性樹脂組成物の諸成分を溶解するものであれば、特にその種類を限定するものではない。   Examples of the solvent (C) in the present invention include gamma butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylsulfoxide, hexamethylphosphortriamide, dimethyl Polar solvents such as imidazolidinone and N-acetyl-ε-caprolactam are preferable. Besides these polar solvents, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and more Specifically, for example, acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl Ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichloro butane, trichloroethane, chlorobenzene, o- dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, and xylene can be used. These organic solvents are used alone or in combination of two or more. However, the solvent (C) that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it dissolves the components of the photosensitive resin composition of the present invention.

(その他の成分)
本発明の感光性樹脂組成物には、上記成分(A)(B)(C)以外に、シリコン基板に対する接着性増強剤として、シランカップリング剤を添加してもよい。また、添加成分として接着性増強剤を混合する代わりに、前記一般式(1)中のY部を構成する原料になるジアミンとしてジアミノシロキサンを用いて樹脂成分(A)を変性し、それによって、シリコン基板への接着性を増強することもできる。
(Other ingredients)
In addition to the components (A), (B), and (C), a silane coupling agent may be added to the photosensitive resin composition of the present invention as an adhesion enhancer for a silicon substrate. Further, instead of mixing an adhesion enhancer as an additive component, the resin component (A) is modified using diaminosiloxane as a diamine that becomes a raw material constituting the Y part in the general formula (1), thereby The adhesion to the silicon substrate can also be enhanced.

上記シランカップリング剤としては、反応性の点からアルコキシシラン類が好ましく、例えば、ビニルトリメトキシシラン、N―(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N―メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N―(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N,N−ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)エチレンジアミン、N―(3−トリメトキシシリルプロピル)ピロール、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、(3−トリエトキシシリルプロピル)―t−ブチルカルバメート、N―フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3―イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、(フルフリルオキシメチル)トリエトキシシラン等が挙げられる。   As the silane coupling agent, alkoxysilanes are preferable from the viewpoint of reactivity. For example, vinyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane. N-methylaminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxy Silane, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N, N-bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) ethylenediamine, N- (3-tri Methoxysilylpropyl) pyrrole, ureido Examples include propyltrimethoxysilane, (3-triethoxysilylpropyl) -t-butylcarbamate, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, (furfuryloxymethyl) triethoxysilane, and the like. It is done.

また、その他の成分として、コントラストを高める目的で溶解促進剤を使用することができる。この溶解促進剤としては、例えば、酸性官能基を含有する化合物が挙げられ、この酸性官能基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましい。かかる酸性官能基を有する溶解促進剤としては、例えば、メチレンビスフェノール、2,2−メチレンビス(4−メチルフェノール)、4,4−オキシビスフェノール、4,4−(1−メチルエチリデン)ビス(2−メチルフェノール)、4,4−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノール、5,5−(1−メチルエチリデン)ビス(1,1−(ビフェニル)−2−オル)、4,4,4−エチリジントリスフェノール、2,6−ビス((2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル)−4−メチルフェノール、4,4−(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチリデン)ビスフェノール、4,4−スルホニルジフェノール、(2−ヒドロキシ−5−メチル)−1,3−ベンゼンジメチロール、3,3−メチレンビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンゼンメタノール)、サリチル酸、マロン酸、グルタル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、マレイン酸、ジグリコール酸、1,1−シクロブタンジカルボン酸、3,3−テトラメチレングルタル酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−アダマンタンジカルボン酸、1,2−フェニレンジオキシ二酢酸、1,3−フェニレン二酢酸、1,4−フェニレン二酢酸、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−オキシジフェニルジカルボン酸、4,4−ビフェニルジカルボン酸、4―ヒドロキシベンゼンスルホン酸、等が挙げられる。これらの溶解促進剤は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。   Further, as other components, a dissolution accelerator can be used for the purpose of increasing the contrast. Examples of the dissolution accelerator include compounds containing an acidic functional group, and the acidic functional group is preferably a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, or a sulfonic acid group. Examples of the dissolution accelerator having an acidic functional group include methylene bisphenol, 2,2-methylene bis (4-methylphenol), 4,4-oxybisphenol, and 4,4- (1-methylethylidene) bis (2- Methylphenol), 4,4- (1-phenylethylidene) bisphenol, 5,5- (1-methylethylidene) bis (1,1- (biphenyl) -2-ol), 4,4,4-ethylidenetris Phenol, 2,6-bis ((2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl) -4-methylphenol, 4,4- (1- (4- (1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl) ) Phenyl) ethylidene) bisphenol, 4,4-sulfonyldiphenol, (2-hydroxy-5-methyl) -1,3-benzenedimethylol, , 3-methylenebis (2-hydroxy-5-methylbenzenemethanol), salicylic acid, malonic acid, glutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, maleic acid, diglycolic acid, 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid, 3,3 -Tetramethylene glutaric acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-adamantanedicarboxylic acid, 1,2-phenylenedioxydiacetic acid, 1,3-phenylenediacetic acid, 1, Examples include 4-phenylenediacetic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-oxydiphenyldicarboxylic acid, 4,4-biphenyldicarboxylic acid, 4-hydroxybenzenesulfonic acid, and the like. These dissolution promoters are used alone or in combination of two or more.

さらに他の添加成分として、目的に応じて付加重合性化合物、溶解阻害剤、安定剤などを配合してもよい。   Furthermore, as other additive components, an addition polymerizable compound, a dissolution inhibitor, a stabilizer and the like may be blended depending on the purpose.

(パターン化絶縁性硬化膜の形成)
本発明の感光性樹脂組成物は、浸漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、回転塗布(スピンコート)法等によって、シリコンウエーハ、金属基板、セラミック基板等の基材上に塗布され、形成された塗膜を適度に加熱乾燥することにより溶剤を蒸発させて、粘着性のない塗膜とすることができる。この塗膜上に、所望のパターンが描かれたマスクを通して活性光線又は化学線を照射する。照射する活性光線又は化学線としては、超高圧水銀灯を用いるコンタクト/プロキシミテイ露光機、ミラープロジェクション露光機、i線ステッパ、g線ステッパ、その他の紫外線、可視光源や、X線、電子線を用いることができる。この後、必要に応じて露光後加熱(PEB;post exposure bake)処理を行い、続いて現像を行う。前記塗膜の活性光線が照射された部分では、成分として含まれている光反応性化合物(B)から酸が発生し、その部分が現像液に可溶となる。活性光線を照射後、照射部を現像液で溶解除去することにより所望のパターンに前記塗膜がパターン化される。
(Formation of patterned insulating cured film)
The photosensitive resin composition of the present invention was formed by being applied onto a substrate such as a silicon wafer, a metal substrate, or a ceramic substrate by a dipping method, a spray method, a screen printing method, a spin coating (spin coating) method, or the like. By suitably heating and drying the coating film, the solvent can be evaporated to obtain a coating film having no tackiness. Actinic rays or actinic rays are irradiated onto the coating film through a mask on which a desired pattern is drawn. As actinic rays or actinic rays to be irradiated, contact / proximity exposure machines using an ultrahigh pressure mercury lamp, mirror projection exposure machines, i-line steppers, g-line steppers, other ultraviolet rays, visible light sources, X-rays, and electron beams be able to. Thereafter, a post-exposure bake (PEB) treatment is performed as necessary, followed by development. In the part of the coating film irradiated with actinic rays, acid is generated from the photoreactive compound (B) contained as a component, and the part becomes soluble in the developer. After irradiating with actinic rays, the coating film is patterned into a desired pattern by dissolving and removing the irradiated portion with a developer.

上記現像液としては、有機溶媒、アルカリ水溶液が用いられる。有機溶媒現像液としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン、水、或いはアルコール類、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、より具体的には、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。   As the developer, an organic solvent or an alkaline aqueous solution is used. Organic solvent developers include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, γ-butyrolactone, water, or alcohol , Ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, more specifically, for example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, , 2-dichloroethane, 1,4-dichloro butane, trichloroethane, chlorobenzene, o- dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like are used alone or in combinations of two or more.

現像液として用いるアルカリ水溶液としては、苛性カリ、苛性ソーダ等のアルカリ金属水酸化物の水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド、コリン等の水酸化四級アンモニウム、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミン等のアミン水溶液が用いられる。   Examples of the alkaline aqueous solution used as a developer include aqueous solutions of alkali metal hydroxides such as caustic potash and caustic soda, quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, ethanolamine, propylamine, ethylenediamine, etc. An aqueous amine solution is used.

現像後は必要に応じて水又は貧溶媒でリンスが行われる。例えば、リンス液としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルセロソルブ、水等が用いられる。   After development, rinsing is performed with water or a poor solvent as necessary. For example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, toluene, xylene, methyl cellosolve, water or the like is used as the rinse liquid.

上記現像により得られたパターンを加熱することにより、感光剤と溶媒を除去した安定な高耐熱性ポリイミド又はポリベンゾオキサゾールのパターン化硬化膜を得る。   By heating the pattern obtained by the above development, a patterned cured film of stable high heat resistant polyimide or polybenzoxazole from which the photosensitizer and the solvent are removed is obtained.

この時の加熱温度は、150〜500℃とすることが好ましく、200〜400℃とすることがより好ましい。この加熱温度が、150℃未満となっても、逆に500℃を超えても、膜の機械特性及び熱特性が低下する傾向がある。また、この時の加熱時間は、0.05〜10時間とすることが好ましい。この加熱時間が、0.05時間未満となっても、逆に10時間を超えても、膜の機械特性及び熱特性が低下する傾向がある。   The heating temperature at this time is preferably 150 to 500 ° C, and more preferably 200 to 400 ° C. Even if this heating temperature is less than 150 ° C., or conversely exceeds 500 ° C., the mechanical properties and thermal properties of the film tend to deteriorate. Moreover, it is preferable that the heating time at this time shall be 0.05 to 10 hours. Even if the heating time is less than 0.05 hours, or conversely exceeds 10 hours, the mechanical properties and thermal properties of the film tend to deteriorate.

次に、本発明の半導体デバイスの製造工程の一例を図を参照して説明する。図1は多層配線構造の半導体デバイスの製造工程図である。上から下に向かって、第1の工程(a)から第5の工程(e)へと一連の工程を表している。   Next, an example of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a multilayer wiring structure. From the top to the bottom, a series of steps from the first step (a) to the fifth step (e) is shown.

図1において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子上に第1導体層3が形成されている。前記半導体基板1上にスピンコート法等により層間絶縁膜用の樹脂組成物液を塗布し、塗膜を形成し、この塗膜を適度に加熱乾燥させて、層間絶縁膜層4を形成する(第1の工程(a))。この層間絶縁膜用の樹脂組成物として本発明の感光性樹脂組成物を用いることもできる。   In FIG. 1, a semiconductor substrate 1 such as a Si substrate having circuit elements is covered with a protective film 2 such as a silicon oxide film except for a predetermined portion of the circuit elements, and a first conductor layer 3 is formed on the exposed circuit elements. Has been. A resin composition solution for an interlayer insulating film is applied onto the semiconductor substrate 1 by a spin coat method or the like to form a coating film, and this coating film is appropriately heated and dried to form an interlayer insulating film layer 4 ( First step (a)). The photosensitive resin composition of the present invention can also be used as the resin composition for the interlayer insulating film.

次に前記層間絶縁膜層4上にパターンマスク層5をスピンコート法等により形成する。このパターンマスク層5には、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられる(第2の工程(b))。前記パターンマスクを通して活性光線又は化学線を照射する。照射後、層間絶縁膜層5を加熱処理し、その後、アルカリ現像液により窓6A部分を溶解除去して、層間絶縁膜層5に窓6Bを開ける。次いで、第1導体層3を損なうことなく、パターンマスク層5のみを完全に除去する(第3の工程(c))。   Next, a pattern mask layer 5 is formed on the interlayer insulating film layer 4 by spin coating or the like. The pattern mask layer 5 is provided with a window 6A so that a predetermined portion of the interlayer insulating film 4 is exposed by a known photolithography technique (second step (b)). Actinic rays or actinic rays are irradiated through the pattern mask. After the irradiation, the interlayer insulating film layer 5 is heat-treated, and then the window 6A portion is dissolved and removed with an alkali developer to open the window 6B in the interlayer insulating film layer 5. Next, only the pattern mask layer 5 is completely removed without damaging the first conductor layer 3 (third step (c)).

さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成し、第1導体層3との電気的接続を前記窓6Bを介して実現する(第4の工程(d))。3層以上の多層配線構造を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を形成することができる。   Further, the second conductor layer 7 is formed by using a known photolithography technique, and electrical connection with the first conductor layer 3 is realized through the window 6B (fourth step (d)). When a multilayer wiring structure having three or more layers is formed, each layer can be formed by repeating the above steps.

次に、表面保護膜層8を形成する。この表面保護膜を、本発明の感光性樹脂組成物液を用いて形成する。すなわち、前記層間絶縁膜層5と第2導体層7の上に本発明の感光性樹脂組成物液をスピンコート法にて塗布し、塗膜を加熱乾燥し、この乾燥塗膜にパターンマスクを用いて選択的に露光し、露光部分をアルカリ現像液にて溶解除去し、窓6Cを形成する。その後、乾燥塗膜を加熱硬化して表面保護膜層8を得る(第5の工程(e))。   Next, the surface protective film layer 8 is formed. This surface protective film is formed using the photosensitive resin composition liquid of the present invention. That is, the photosensitive resin composition liquid of the present invention is applied onto the interlayer insulating film layer 5 and the second conductor layer 7 by spin coating, the coating film is heated and dried, and a pattern mask is applied to the dried coating film. Then, the exposed portion is selectively exposed, and the exposed portion is dissolved and removed with an alkali developer to form the window 6C. Thereafter, the dried coating film is cured by heating to obtain the surface protective film layer 8 (fifth step (e)).

本発明の感光性樹脂組成物は、良好な絶縁特性および機械特性を有し、しかも優れた感光特性を有しているので、上記のように、半導体デバイスの製造において、層間絶縁膜層や表面保護膜層などの絶縁部分に本発明の樹脂組成物を用いることにより、確かな品質の絶縁部分を簡易かつ低コストに形成することができる。その結果、本発明の樹脂組成物を用いて半導体デバイスを製造することにより、絶縁特性および機械特性に優れた高品質な半導体デバイスをより安価に提供することができる。   Since the photosensitive resin composition of the present invention has good insulating properties and mechanical properties, and also has excellent photosensitive properties, as described above, in the production of semiconductor devices, the interlayer insulating film layer and the surface By using the resin composition of the present invention for an insulating portion such as a protective film layer, an insulating portion having a certain quality can be formed easily and at low cost. As a result, by manufacturing a semiconductor device using the resin composition of the present invention, a high-quality semiconductor device having excellent insulating characteristics and mechanical characteristics can be provided at a lower cost.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。以下に示す実施例は、本発明を説明するための好適な例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples are only suitable examples for explaining the present invention, and do not limit the present invention.

(合成例1:本発明の樹脂成分(A)の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた密閉反応容器中の100gの乾燥N−メチルピロリドンと20.6g(0.08mol)の4,4’−オキシビス(カルボキシフェニル)の溶液を0℃に冷却し、19.1g(0.16mol)の塩化チオニルを滴下し、滴下後30分間撹拌して、反応溶液(R−1)を得た。
(Synthesis Example 1: Preparation of resin component (A) of the present invention)
Cool a solution of 100 g dry N-methylpyrrolidone and 20.6 g (0.08 mol) 4,4′-oxybis (carboxyphenyl) in a closed reaction vessel equipped with stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube to 0 ° C. Then, 19.1 g (0.16 mol) of thionyl chloride was added dropwise and stirred for 30 minutes after the addition to obtain a reaction solution (R-1).

次いで、攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた別の密閉反応容器中に、100gの乾燥N−メチルピロリドンと、40.3g(0.11mol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、1.58g(0.02mol)のピリジンの溶液とを注入し、これを0℃に冷却し、これに2.09g(0.02mol)の塩化シクロプロパンカルボニルを滴下し、滴下後、室温下で30分間撹拌した。さらに15.82g(0.2mol)のピリジンを添加し、0℃に冷却した後、4.33g(0.02mol)の(+)−樟脳酸クロリド(不斉炭素部位を有する酸成分)を添加し、さらに先ほど得られた反応溶液(R−1)を30分間かけて滴下し、室温で30分間撹拌した。この反応混合物を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水にて洗浄し、濾過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥して不斉炭素を有するポリマー(A−1)(樹脂成分(A))を得た。この不斉炭素を有するポリマー(A−1)の重量平均分子量は22200、分散は1.8であった。   Then, in another sealed reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube, 100 g dry N-methylpyrrolidone and 40.3 g (0.11 mol) 2,2-bis (3-amino-4). -Hydroxyphenyl) hexafluoropropane and a solution of 1.58 g (0.02 mol) of pyridine are injected and cooled to 0 ° C., to which 2.09 g (0.02 mol) of cyclopropanecarbonyl chloride is added. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 15.82 g (0.2 mol) of pyridine was added and cooled to 0 ° C., and then 4.33 g (0.02 mol) of (+)-camphoric acid chloride (acid component having an asymmetric carbon moiety) was added. Further, the reaction solution (R-1) obtained earlier was added dropwise over 30 minutes and stirred at room temperature for 30 minutes. The reaction mixture was treated with 2.0 liters of ion exchange water with vigorous stirring. The precipitated solid was further washed with ion-exchanged water, sucked and dried on a filtration filter, and dried under reduced pressure at room temperature until the water content was less than 1.0% by weight. -1) (resin component (A)) was obtained. The polymer (A-1) having this asymmetric carbon had a weight average molecular weight of 22,200 and a dispersion of 1.8.

(合成例2:本発明の樹脂成分(A)の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた密閉反応容器中の100gの乾燥N−メチルピロリドンと13.3g(0.18mol)のn−ブタノールを入れ、27.9g(0.09mol)のビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物を加え、70℃で24時間攪拌し、エステル物を得た。この溶液を0℃に冷却し、21.4g(0.18mol)の塩化チオニルを滴下し、滴下後30分間撹拌して、反応溶液(R−2)を得た。
(Synthesis Example 2: Preparation of resin component (A) of the present invention)
100 g of dry N-methylpyrrolidone and 13.3 g (0.18 mol) of n-butanol in a closed reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen inlet tube were added, and 27.9 g (0.09 mol) of bis ( 3,4-Dicarboxyphenyl) ether dianhydride was added and stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain an ester. This solution was cooled to 0 ° C., 21.4 g (0.18 mol) of thionyl chloride was added dropwise, and the mixture was stirred for 30 minutes after the addition to obtain a reaction solution (R-2).

次いで、攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた別の密閉反応容器中に、100gの乾燥N−メチルピロリドンと33.0g(0.09mol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンおよび15.82g(0.2mol)のピリジンを添加し、攪拌溶解した。この溶液を0℃に冷却し、2.17g(0.01mol)の(−)−カンファン酸クロリド(不斉炭素部位を有する酸成分)を添加し、さらに先ほど得られた反応溶液(R−2)を30分間かけて滴下した後、室温で30分間撹拌した。この反応混合物を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水にて洗浄し、濾過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥して不斉炭素を有するポリマー(A−2)(樹脂成分(A))を得た。この不斉炭素を有するポリマー(A−2)の重量平均分子量は22900、分散は1.65であった。   Then, in a separate sealed reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube, 100 g dry N-methylpyrrolidone and 33.0 g (0.09 mol) 2,2-bis (3-amino-4-). Hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 15.82 g (0.2 mol) of pyridine were added and dissolved by stirring. This solution was cooled to 0 ° C., 2.17 g (0.01 mol) of (−)-camphanic acid chloride (acid component having an asymmetric carbon moiety) was added, and the reaction solution (R— 2) was added dropwise over 30 minutes and then stirred at room temperature for 30 minutes. The reaction mixture was treated with 2.0 liters of ion exchange water with vigorous stirring. The precipitated solid was further washed with ion-exchanged water, sucked and dried on a filtration filter, and dried under reduced pressure at room temperature until the water content was less than 1.0% by weight. -2) (resin component (A)) was obtained. The polymer (A-2) having this asymmetric carbon had a weight average molecular weight of 22,900 and a dispersion of 1.65.

(合成例3:比較の樹脂成分の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた密閉反応容器中の100gの乾燥N−メチルピロリドンと25.8g(0.1mol)の4,4’−オキシビス(カルボキシフェニル)の溶液を0℃に冷却し、23.8g(0.2mol)の塩化チオニルを滴下し、滴下後30分間撹拌して、反応溶液(R−1)を得た。
(Synthesis Example 3: Preparation of comparative resin component)
Cool a solution of 100 g dry N-methylpyrrolidone and 25.8 g (0.1 mol) 4,4′-oxybis (carboxyphenyl) in a closed reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube to 0 ° C. 23.8 g (0.2 mol) of thionyl chloride was added dropwise and stirred for 30 minutes after the addition to obtain a reaction solution (R-1).

次いで、攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた別の密閉反応容器中に、100gの乾燥N−メチルピロリドンと、40.3g(0.11mol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、1.58g(0.02mol)のピリジンの溶液とを注入し、これを0℃に冷却し、これに2.09g(0.02mol)の塩化シクロプロパンカルボニルを滴下し、滴下後、室温下で30分間撹拌した。さらに15.82g(0.2mol)のピリジンを添加し、0℃に冷却した後、先ほど得られた反応溶液(R−1)を30分間かけて滴下し、室温で30分間撹拌した。この反応混合物を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水にて洗浄し、濾過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥してポリマー(P−1)(比較の樹脂成分)を得た。このポリマー(P−1)の重量平均分子量は23900、分散は1.71であった。   Then, in another sealed reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube, 100 g dry N-methylpyrrolidone and 40.3 g (0.11 mol) 2,2-bis (3-amino-4). -Hydroxyphenyl) hexafluoropropane and a solution of 1.58 g (0.02 mol) of pyridine are injected and cooled to 0 ° C., to which 2.09 g (0.02 mol) of cyclopropanecarbonyl chloride is added. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 15.82 g (0.2 mol) of pyridine was added and cooled to 0 ° C., and then the reaction solution (R-1) obtained earlier was added dropwise over 30 minutes and stirred at room temperature for 30 minutes. The reaction mixture was treated with 2.0 liters of ion exchange water with vigorous stirring. The precipitated solid was further washed with ion-exchanged water, sucked and dried on a filtration filter, and dried under reduced pressure at room temperature until the water content was less than 1.0% by weight. Resin component). This polymer (P-1) had a weight average molecular weight of 23,900 and a dispersion of 1.71.

(合成例4:比較の樹脂成分の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた密閉反応容器中の100gの乾燥N−メチルピロリドンと14.8g(0.2mol)のn−ブタノールを入れ、31.0g(0.1mol)のビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物を加え、70℃で24時間攪拌し、エステル物を得た。この溶液を0℃に冷却し、23.8g(0.2mol)の塩化チオニルを滴下し、滴下後30分間撹拌して、反応溶液(R−2)を得た。
(Synthesis Example 4: Preparation of Comparative Resin Component)
100 g of dry N-methylpyrrolidone and 14.8 g (0.2 mol) of n-butanol in a closed reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube were placed, and 31.0 g (0.1 mol) of bis ( 3,4-Dicarboxyphenyl) ether dianhydride was added and stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain an ester. The solution was cooled to 0 ° C., 23.8 g (0.2 mol) of thionyl chloride was added dropwise, and the mixture was stirred for 30 minutes after the addition to obtain a reaction solution (R-2).

次いで、攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた別の密閉反応容器中に、100gの乾燥N−メチルピロリドンと、33.0g(0.09mol)の2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、15.82g(0.2mol)のピリジンとを添加し、攪拌溶解した。この溶液を0℃に冷却し、先ほど得られた反応溶液(R−2)を30分間かけて滴下した後、室温で30分間撹拌した。この反応混合物を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水にて洗浄し、濾過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥してポリマー(P−2)(比較の樹脂成分)を得た。このポリマー(P−2)の重量平均分子量は24100、分散は1.69であった。   Then, in another sealed reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen inlet tube, 100 g dry N-methylpyrrolidone and 33.0 g (0.09 mol) 2,2-bis (3-amino-4) -Hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 15.82 g (0.2 mol) of pyridine were added and dissolved by stirring. This solution was cooled to 0 ° C., and the reaction solution (R-2) obtained earlier was added dropwise over 30 minutes, followed by stirring at room temperature for 30 minutes. The reaction mixture was treated with 2.0 liters of ion exchange water with vigorous stirring. The precipitated solid was further washed with ion-exchanged water, sucked and dried on a filtration filter, and dried under reduced pressure at room temperature until the water content was less than 1.0% by weight. Resin component). This polymer (P-2) had a weight average molecular weight of 24,100 and a dispersion of 1.69.

(合成例5:光反応性化合物(B)の調製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた密閉反応容器中のトリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン14.6g(0.05mol)とナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリド37.6g(0.14mol)および200gの乾燥N−メチルピロリドンの溶液に対し、トリエチルアミン14.2g(0.14mol)を冷却下で滴下反応させた、この反応混合物を濾過し、濾液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水にて洗浄し、濾過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥してオルトキノンジアジド化合物(B−1)(光反応性化合物(B))を得た。
(Synthesis Example 5: Preparation of photoreactive compound (B))
14.6 g (0.05 mol) of tris (4-hydroxyphenyl) methane and 37.6 g of naphthoquinone-1,2-diazido-5-sulfonyl chloride in a closed reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube (0 .14 mol) and 200 g of dry N-methylpyrrolidone solution, 14.2 g (0.14 mol) of triethylamine was reacted dropwise with cooling. The reaction mixture was filtered, and the filtrate was subjected to 2.0 liters of ion exchange. Treated with water with vigorous stirring. The precipitated solid was further washed with ion-exchanged water, sucked and dried on a filtration filter, and dried under reduced pressure at room temperature until the water content was less than 1.0% by weight, to give an orthoquinonediazide compound (B-1). (Photoreactive compound (B)) was obtained.

(実施例1)
(感光性樹脂組成物の調製およびパターン硬化膜の作製)
攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた三口フラスコに(合成例1)で得られた樹脂成分(A):不斉炭素を有するポリマー(A−1)10gとγブチロラクトン(溶剤(C))15gを撹拌混合し、ポリマーを溶解させた後、さらに(合成例5)で得られた光反応性化合物(B):感光剤(B−1)1.0gを加えて室温下にて一昼夜撹拌溶解後、フィルタ濾過して、感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液を5インチシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して、5.0±1.0μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に、レジストパターン膜(パターンマスク)を形成し、i線ステッパを用い、露光量を200〜1000mJ/cm2とし、露光した。これを1時間遮光箱内にて放置した後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液(アルカリ現像液)を用いてパドル現像した。その結果、その解像度は露光量800mJ/cm2で10μm(最小ライン幅)まで達し、良好なレリーフパターン(パターン化硬化膜)が得られた。
(Example 1)
(Preparation of photosensitive resin composition and production of pattern cured film)
In a three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen inlet tube, the resin component (A) obtained in (Synthesis Example 1): 10 g of polymer (A-1) having asymmetric carbon and γ-butyrolactone (solvent (C)) After stirring and mixing 15 g to dissolve the polymer, 1.0 g of the photoreactive compound (B): photosensitive agent (B-1) obtained in (Synthesis Example 5) was further added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. After dissolution, the mixture was filtered and a photosensitive resin composition solution was obtained. This solution was spin-coated on a 5-inch silicon wafer and then dried to form a 5.0 ± 1.0 μm coating film. A resist pattern film (pattern mask) was formed on the obtained coating film and exposed using an i-line stepper with an exposure dose of 200 to 1000 mJ / cm 2 . This was left in a light-shielding box for 1 hour, and then developed with a paddle using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (alkali developer). As a result, the resolution reached 10 μm (minimum line width) at an exposure amount of 800 mJ / cm 2 , and a good relief pattern (patterned cured film) was obtained.

(硬化膜の評価)
前記感光性樹脂組成物溶液を5インチシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して15.0±1.0μmの塗膜を形成した後、得られた塗膜上に、コンタクトアライナーを用い、パターンマスクを形成し、1500mJ/cm2の露光量にて露光した。これを1時間遮光箱内にて放置した後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液を用いてパドル現像して10mm×80mmの短冊状のパターン化膜を得た。このウエハを窒素置換されたオーブンにて300℃1時間硬化ベークし、硬化膜を得た。フッ酸水溶液を用い、短冊状の薄膜をシリコンウエハより剥離し、乾燥した後、オートグラフを用い硬化膜の伸び率を測定した。この結果、硬化膜の伸び率は40%であった。
(Evaluation of cured film)
The photosensitive resin composition solution was spin-coated on a 5-inch silicon wafer and then dried to form a 15.0 ± 1.0 μm coating film. A contact aligner was used on the obtained coating film to form a pattern. A mask was formed and exposed at an exposure amount of 1500 mJ / cm 2 . This was left in a light-shielding box for 1 hour, and then paddle developed using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to obtain a 10 mm × 80 mm strip-shaped patterned film. This wafer was baked at 300 ° C. for 1 hour in an oven purged with nitrogen to obtain a cured film. After stripping the strip-shaped thin film from the silicon wafer using a hydrofluoric acid aqueous solution and drying, the elongation of the cured film was measured using an autograph. As a result, the elongation percentage of the cured film was 40%.

(実施例2)
(感光性樹脂組成物の調製およびパターン硬化膜の作製)
配合物として、合成例2で得られた樹脂成分(A):不斉炭素を有するポリマー(A−2)10gとγブチロラクトン(溶剤(C))15gおよび合成例5で得られた光反応性化合物(B):感光剤(B−1)を1.0g用い、それ以外は、実施例1と全く同様に処理したところ、その解像度は露光量700mJ/cm2で10μm(最小ライン幅)まで達し、良好なレリーフパターン膜が得られた。
(Example 2)
(Preparation of photosensitive resin composition and production of pattern cured film)
As a blend, resin component (A) obtained in Synthesis Example 2: 10 g of polymer (A-2) having asymmetric carbon, 15 g of γ-butyrolactone (solvent (C)), and photoreactivity obtained in Synthesis Example 5 Compound (B): 1.0 g of the photosensitizer (B-1) was used, and the rest was processed in the same manner as in Example 1, but the resolution was up to 10 μm (minimum line width) at an exposure amount of 700 mJ / cm 2. And a good relief pattern film was obtained.

(硬化膜の評価)
また、実施例1と同様な処理をして得られた短冊状の硬化膜をオートグラフを用い伸び率を測定した。この結果、硬化膜の伸び率は34%であった。
(Evaluation of cured film)
Moreover, the elongation rate was measured for the strip-shaped cured film obtained by processing similar to Example 1 using the autograph. As a result, the elongation percentage of the cured film was 34%.

(比較例1)
(感光性樹脂組成物の調製およびパターン硬化膜の作製)
配合物として、合成例3で得られた比較の樹脂成分:ポリマー(P−1)10gとγブチロラクトン(溶剤(C))15gおよび合成例5で得られた光反応性化合物(B):感光剤(B−1)を1.0g用い、それ以外は、実施例1と全く同様に処理したところ、その解像度は露光量1000mJ/cm2で20μm(最小ライン幅)まで達し、レリーフパターン膜が得られた。
(Comparative Example 1)
(Preparation of photosensitive resin composition and production of pattern cured film)
Comparative resin components obtained in Synthesis Example 3 as a blend: 10 g of polymer (P-1) and 15 g of γ-butyrolactone (solvent (C)) and photoreactive compound (B) obtained in Synthesis Example 5: photosensitive When 1.0 g of the agent (B-1) was used, and the other treatment was performed in the same manner as in Example 1, the resolution reached 20 μm (minimum line width) at an exposure amount of 1000 mJ / cm 2. Obtained.

(硬化膜の評価)
また、実施例1と同様な処理をして得られた短冊状の硬化膜をオートグラフを用い伸び率を測定した。この結果、硬化膜の伸び率は12%であった。
(Evaluation of cured film)
Moreover, the elongation rate was measured for the strip-shaped cured film obtained by processing similar to Example 1 using the autograph. As a result, the elongation percentage of the cured film was 12%.

(比較例2)
(感光性樹脂組成物の調製およびパターン硬化膜の作製)
配合物として、合成例4で得られた樹脂成分:ポリマー(P−2)10gとγブチロラクトン(溶剤(C))15gおよび合成例5で得られた光反応性化合物(B):感光剤(B−1)を1.0g用い、それ以外は、実施例1と全く同様に処理したところ、その解像度は露光量1200mJ/cm2で20μm(最小ライン幅)まで達し、レリーフパターン膜が得られた。
(Comparative Example 2)
(Preparation of photosensitive resin composition and production of pattern cured film)
As a blend, the resin component obtained in Synthesis Example 4: 10 g of polymer (P-2) and 15 g of γ-butyrolactone (solvent (C)) and the photoreactive compound (B) obtained in Synthesis Example 5: photosensitizer ( When B-1) was used in the same manner as in Example 1 except that 1.0 g was used, the resolution reached 20 μm (minimum line width) at an exposure amount of 1200 mJ / cm 2 , and a relief pattern film was obtained. It was.

(硬化膜の評価)
また、実施例1と同様な処理をして得られた短冊状の硬化膜をオートグラフを用い伸び率を測定した。この結果、硬化膜の伸び率は9%であった。
(Evaluation of cured film)
Moreover, the elongation rate was measured for the strip-shaped cured film obtained by processing similar to Example 1 using the autograph. As a result, the elongation percentage of the cured film was 9%.

前記実施例および比較例から明らかなように、その樹脂成分中に不斉炭素部位を有している本発明に係る感光性樹脂組成物は、不斉炭素部位を持たない樹脂成分を有する比較例の感光性樹脂組成物に比較して、感光特性が格段に優れており、得られる硬化膜の機械特性にも特段の向上が得られていることが分かる。   As is clear from the examples and comparative examples, the photosensitive resin composition according to the present invention having an asymmetric carbon moiety in the resin component is a comparative example having a resin component not having an asymmetric carbon moiety. It can be seen that, compared with the photosensitive resin composition, the photosensitive properties are remarkably excellent, and the mechanical properties of the resulting cured film are also significantly improved.

本発明の樹脂組成物は、優れた硬化樹脂性質を実現する感光性ポリイミド前駆体、またはポリベンゾオキサゾール前駆体、またはそれらの共重合体、またはそれらの混合物からなる耐熱樹脂を樹脂成分として有し、この樹脂成分に不斉炭素部位を有することを特徴としている。かかる特徴構成によって、本発明に係る樹脂組成物は、優れた感光特性を有し、良好な絶縁性および機械特性を有する硬化膜を形成することができる。したがって、本発明に係る感光性樹脂組成物を用いて半導体デバイスの絶縁部分を形成すれば、優れた絶縁特性および機械特性を有する半導体デバイスをより安価に提供することができる。   The resin composition of the present invention has, as a resin component, a heat-resistant resin comprising a photosensitive polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, a copolymer thereof, or a mixture thereof that realizes excellent cured resin properties. The resin component has an asymmetric carbon moiety. With such a characteristic configuration, the resin composition according to the present invention has excellent photosensitive properties, and can form a cured film having good insulating properties and mechanical properties. Therefore, if the insulating part of a semiconductor device is formed using the photosensitive resin composition according to the present invention, a semiconductor device having excellent insulating characteristics and mechanical characteristics can be provided at a lower cost.

多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the semiconductor device of a multilayer wiring structure.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体基板
2…保護膜
3…第1導体層
4…層間絶縁膜層
5…感光樹脂層
6A、6B、6C…窓
7…第2導体層
8…表面保護膜層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Protective film 3 ... 1st conductor layer 4 ... Interlayer insulating film layer 5 ... Photosensitive resin layer 6A, 6B, 6C ... Window 7 ... 2nd conductor layer 8 ... Surface protective film layer

Claims (3)

樹脂成分(A)、光反応により酸を発生する光反応性化合物(B)、および溶媒(C)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、
前記樹脂成分(A)が、不斉炭素部位を有し、かつ下記一般式(1):
Figure 2008122667
(式中X1は2〜4価の有機基、Y1は2〜6価の有機基、p、qは0または1から4の整数、R1は水素原子または炭素数1〜20の有機基であり、l、mは0または1〜2までの整数、nは2〜1000の整数である。ただし、R1は水素または1価の有機基である。)で示される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体あるいはポリベンゾオキサゾール前駆体、これら2種の前駆体の共重合体、および前記2種の前駆体の混合物から選ばれる少なくとも1種からなる耐熱樹脂であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin composition comprising a resin component (A), a photoreactive compound (B) that generates an acid by photoreaction, and a solvent (C),
The resin component (A) has an asymmetric carbon moiety and has the following general formula (1):
Figure 2008122667
Wherein X 1 is a divalent to tetravalent organic group, Y 1 is a divalent to hexavalent organic group, p and q are 0 or an integer of 1 to 4, and R 1 is a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. And l and m are 0 or an integer from 1 to 2 and n is an integer from 2 to 1000, provided that R 1 is hydrogen or a monovalent organic group. A photosensitive resin comprising a heat-resistant resin comprising at least one selected from a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, a copolymer of these two precursors, and a mixture of the two precursors Composition.
前記光反応性化合物(B)が、光反応によりカルボキシル基を発生させる化合物であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the photoreactive compound (B) is a compound that generates a carboxyl group by a photoreaction. 請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物を使用したことを特徴とする半導体デバイス。   A semiconductor device using the photosensitive resin composition according to claim 1.
JP2006306477A 2006-10-16 2006-11-13 Photosensitive resin composition and semiconductor device Pending JP2008122667A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006306477A JP2008122667A (en) 2006-10-16 2006-11-13 Photosensitive resin composition and semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006281300 2006-10-16
JP2006306477A JP2008122667A (en) 2006-10-16 2006-11-13 Photosensitive resin composition and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008122667A true JP2008122667A (en) 2008-05-29

Family

ID=39507477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006306477A Pending JP2008122667A (en) 2006-10-16 2006-11-13 Photosensitive resin composition and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008122667A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014157310A (en) * 2013-02-18 2014-08-28 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Developer and developing method of photosensitive resin composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014157310A (en) * 2013-02-18 2014-08-28 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Developer and developing method of photosensitive resin composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4207581B2 (en) Heat-resistant photosensitive resin composition, method for producing relief pattern, and electronic component
JPWO2008020573A1 (en) Positive photosensitive resin composition
JP6848973B2 (en) Photosensitive resin composition, cured product thereof, interlayer insulating film, surface protective film and electronic components
JP2004018593A (en) Polybenzoxazole precursor, photosensitive resin composition and electronic part
JPWO2005101125A1 (en) Heat-resistant photosensitive resin composition, pattern manufacturing method using the composition, and electronic component
JP5079089B2 (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device
JP2006227387A (en) Photosensitive resin composition, method for forming relief pattern, and electronic component
JP2009057458A (en) Heat-resistant resin composition
JP5655794B2 (en) Positive photosensitive resin composition, pattern cured film manufacturing method, and electronic component
WO2011089894A1 (en) Light-sensitive polymer composition, method for producing pattern, and electronic component
JP2011046918A (en) Resin composition for insulating film or surface-protective film of electronic components, method for producing pattern-cured film and electronic component
JP5625549B2 (en) Photosensitive polymer composition, pattern manufacturing method, and electronic component
JP4449159B2 (en) Photosensitive polymer composition, pattern manufacturing method, and electronic component
JP5513217B2 (en) Method for forming cured relief pattern
JP2007298833A (en) Method for preparing photosensitive resin composition and relief pattern using the same
JP4288962B2 (en) Heat-resistant photosensitive resin composition, pattern manufacturing method using the composition, and electronic component
JP2008122667A (en) Photosensitive resin composition and semiconductor device
JP4466092B2 (en) Positive photosensitive resin composition, pattern manufacturing method, and electronic component
JP5029385B2 (en) Positive photosensitive resin precursor composition, method for producing patterned cured film, and electronic component
JP4411936B2 (en) Photosensitive resin composition, pattern forming method using the photosensitive resin composition, and semiconductor device
JP4627030B2 (en) Positive photosensitive resin composition
JP2005165185A (en) Heat resistant photosensitive resin composition
JP5241142B2 (en) Positive photosensitive resin composition
JP5381742B2 (en) Positive photosensitive resin composition, pattern cured film manufacturing method, and electronic component
JP4487177B2 (en) Positive photosensitive resin composition, pattern manufacturing method, and electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091001

A072 Dismissal of procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20110308